Поисковик ферментов позволит обнаружить их новые свойства

Австрийский центр промышленной биотехнологии (Acib) и Университет Граца совместно разработывают базу данных и поисковую систему, которая может по структуре белка-фермента предсказывать его функцию. База создается для белковых молекул, используемых в химической, косметической и фармацевтической промышленности.

Система Catalophor способна также обнаруживать совершенно новые для данной белковой молекулы, еще «не открытые» функциональные возможности.

Ферменты приобретают все большее значение в химической промышленности в качестве экологически чистых, важных компонентов производственных процессов. По утверждению Acib, поиск ферментов, обладающих функциональной активностью, подходящей для промышленного использования, ранее был чрезвычайно сложен и имел множество ограничений. Новый поисковик, в базе данных которого более 100 000 белков, открывает новые возможности в поиске новых функций ферментов.

Процедура похожа на поиск в Google, хотя ввод данных немного сложнее. Все начинается с искомой функции фермента.

– «Мы ориентируемся на строение активного центра фермента и написали программу, которая определяет положение наиболее важных аминокислот и расстояние между ними, а также выявляет важные структурные особенности в непосредственной близости от активного центра», – отметил исследователь из Acib Кристиан Грубер (Cristran Gruber).

После того, как определенные заданные в поиске характеристики сравниваются друг с другом, программа выдает результат – список возможных кандидатов, который проверяется исследователями на основе их знаний о ферментах.

На следующем этапе наиболее перспективными кандидатами являются биотехнологически полученные и испытанные экспериментально в лабораторных условиях ферменты.

Предварительная работа на компьютере позволяет экономить на бесчисленных экспериментах и проверках новой функциональности фермента.

Для расчетов, исследователи создали компьютерный кластер с более чем 400 ядрами, а также базу данных, которая постоянно расширяется.

– «Каждую неделю в базу добавляется около 150 новых структур», говорит Георг Штейнкелнер из Acib, «Наша система расширяет себя автоматически и ищет новые ферментные структуры в общедоступных базах данных. Мы также проводим работу, направленную на то, чтобы система могла отвечать на более сложные поисковые запросы»».

Метод уже заявлен на патент и опубликован в Nature.

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 07 (157) сентябрь 2014

Добавить комментарий